2 .Dụng cụ thí nghiệm
2.3.2 .Phƣơng pháp thực nghiệm
2.3.2.3 Thực nghiệm hấp phụ dạng tĩnh
Thí nghiệm đƣợc tiến hành trên thiết bị Jartest. Nhằm xác định khả năng hấp phụ amoni trong nƣớc thải bệnh viện sau xử lý sinh học của vật liệu hấp phụ than cacbon hóa xơ dừa. Than cacbon hóa xơ dừa đƣợc nghiền nhỏ thành bột.
Xác định ảnh hƣởng của các yếu tố nhƣ pH, thời gian hấp phụ, nồng độ amoni ban đầu, khối lƣợng than cacbon hóa….đến hiệu suất hấp phụ.
a) Khảo sát lựa chọn loại than tối ƣu cho quá trình hấp phụ amoni trong nƣớc thải bệnh viện.
Tiến hành thí nghiệm với các mẫu than cacbon hóa đã chế tạo ở nhiệt độ
300oC, 400oC, 500oC ở các khoảng thời gian 10, 20, 30, 40, 50 phút.
Chuẩn bị cốc có thể tích 1000ml, sau đó lấy 250ml dung dịch nƣớc thải bệnh
viện sau xử lý sinh học có nồng độ NH4+ ban đầu khoảng 16- 18 mg/l, pH = 7,18.
Cân 5g than cacbon hóa mỗi loại cho vào từng cốc, tiến hành thí nghiệm trên thiết bị Jartest trong thời gian 30 phút, tốc độ 150 vịng/phút. Sau đó để lắng khoảng 30 phút, gạn phần nƣớc trong khơng cịn lẫn tạp chất của than cacbon hóa, sau đó lọc phần nƣớc thải đã gạn bỏ tạp chất bằng giấy lọc và tiến hành phân tích nồng độ amoni có trong nƣớc thải bệnh viện để xác định loại than tối ƣu.
Sau khi đã chọn đƣợc loại than tối ƣu tiến hành chụp ảnh SEM để đo kích thƣớc mao quản và diện tích bề mặt riêng của vật liệu để xác định xem vật liệu có thể
đƣợc dùng làm vật liệu hấp phụ NH4+ hay không.
b) Phƣơng pháp xác định ảnh hƣởng của pH đến khả năng xử lý amoni trong nƣớc thải bệnh viện:
Chuẩn bị 6 cốc 1000ml, sau đó lấy 250ml nƣớc thải với nồng độ ban đầu thực tế của nƣớc thải bệnh viện sau khi qua xử lý sinh học hiếu khí là 26,15 mg/l cho vào mỗi cốc đánh số từ 1- 6 tƣơng ứng với các dải pH = 4, 5, 6, 7, 8, 9 . Dùng hóa chất NaOH 1M và H2SO4 2M để điều chỉnh pH. Đo pH bằng máy đo pH cầm tay.
- Tiến hành xác định sự thay đổi nồng độ NH4+trong nƣớc thải bệnh viện sau
khi điều chỉnh pH so với nồng độ amoni ban đầu của nƣớc thải.
- Tiến hành xác định sự thay đổi của nồng độ NH4+sau khi sử dụng than
cacbon hóa xơ dừa để hấp phụ amoni trong nƣớc thải với nồng độ amoni ban đầu. Cân 2,5g than xơ dừa đã nghiền nhỏ thành bột cỡ 0,1-0,5mm cho vào 6 đĩa. Lần lƣợt cho than vào từng cốc chứa nƣớc thải đã đánh số. Sau đó đặt 6 cốc vào thiết bị Jartest bật chế độ 30 phút với tốc độ 150 vịng/phút.
Tiến hành quan sát, sau đó để lắng trong khoảng 30 phút và gạn phần nƣớc trong khơng cịn lẫn tạp chất của than cacbon hóa, sau đó lọc phần nƣớc thải đã gạn bỏ tạp chất bằng giấy lọc và tiến hành phân tích nồng độ amoni có trong nƣớc thải bệnh viện.
c) Phƣơng pháp xác định ảnh hƣởng dung lƣợng hấp phụ amoni trong nƣớc thải bệnh viện.
Chuẩn bị 4 cốc 1000ml, sau đó lấy 250ml nƣớc thải bệnh viện sau khi qua hệ thống xử lý sinh học hiếu khí. Tiến hành đo nồng độ amoni ban đầu trong khoảng 22,5 mg/l, sau đó điều chỉnh nồng độ amoni trong nƣớc bằng cách:
- Giảm nồng độ amoni bằng cách pha loãng nƣớc thải bằng nƣớc cất theo tỷ lệ
để điều chỉnh nồng độ amoni trong nƣớc thải với hàm lƣợng 5 mg/l NH4+; 10
mg/l NH4+; 15 mg/l NH4+; 20 mg/l NH4+ ở pH =7 với 2,5g than xơ dừa đã
nghiền nhỏ cỡ 0,1 – 0,5mm.
- Tăng nồng độ amoni lên 25mg/l; 30 mg/l; và 35 mg/l bằng cách bổ sung thêm
NH4Cl.
Cho than vào cốc có chứa nƣớc thải tiến hành hấp phụ trên thiết bị Jartest trong 30 phút với tốc độ 150 vịng/phút. Sau đó để lắng trong khoảng 30 phút và gạn phần nƣớc trong, đem phần nƣớc đã gạn này lọc qua giấy lọc và tiến hành phân tích sự thay đổi nồng độ amoni trong nƣớc thải bệnh viện.
d) Phƣơng pháp xác định ảnh hƣởng của thời gian hấp phụ
Tiến hành thực nghiệm xác định ảnh hƣởng của thời gian tiếp xúc tới hiệu suất xử lý amoni trong nƣớc. Cho 250ml nƣớc thải sau khi qua hệ thống xử lý sinh học có nồng độ là 23,76mg/l, pH ban đầu = 7 vào 6 cốc 1000ml, sau đó cân 2,5g vật liệu hấp phụ và tiến hành hấp phụ ở các khoảng thời gian khác nhau thay đổi từ 5 phút đến 55 phút ở điều kiện hấp phụ không đổi. Tiến hành khuấy bằng thiết bị Jartest với tốc độ khuấy 150 vòng/ phút. Sau thời gian hấp phụ, tiến hành lọc tách bỏ vật liệu hấp phụ ra khỏi dung dịch, gạn phần nƣớc trong, sau đó lọc qua giấy lọc và tiến hành phân tích nồng độ amoni có trong nƣớc thải.
Tiến hành thực nghiệm xác định ảnh hƣởng của tỷ lệ Rắn: lỏng. Tỷ lệ giữa hai pha rắn- lỏng đƣợc thay đổi trong thực nghiệm khác nhau tại giá trị pH ban đầu của dung dịch và trong khoảng thời gian tiếp xúc đƣợc lựa chọn.
Cho 250ml nƣớc thải sau khi qua hệ thống xử lý sinh học có nồng độ là 23mg/l với pH = 7 vào 7 cốc 1000ml sau đó cân vật liệu ở các tỷ lệ từ 0,25g – 5g cho vào nƣớc thải, tiến hành khuấy bằng thiết bị Jartest với tốc độ khuấy 150 vòng/ phút trong thời gian 30 phút. Sau đó để lắng trong khoảng 30 phút gạn tách bỏ vật liệu hấp phụ ra khỏi dung dịch. Đem nƣớc thải đã gạn bỏ vật liệu hấp phụ lọc qua giấy lọc và tiến hành phân tích nồng độ amoni trong nƣớc thải.